基于Linux的嵌入式實時系統(tǒng)的研究與實現.pdf

1、隨著嵌入式系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展,嵌入式產品已經遍布我們身邊左右,嵌入式產品也日趨復雜化,而Linux系統(tǒng)以其源代碼完全公開,高穩(wěn)定性,高兼容性,支持多種處理器架構,功能豐富可裁剪等優(yōu)良特點吸引了眾多嵌入式開發(fā)者的目光。而Linux最初是按照桌面分時系統(tǒng)設計的,所以其對實時性的支持不是很完善,其設計原則是盡量提高系統(tǒng)的平均實時響應和處理速度,盡管在2.6以后版本也加入了一些對實時性的支持,包括O(1)算法,內核可搶占機制等,但是其對實時任務的響

2、應還是有很多不足。所以要把Linux應用于嵌入式實時系統(tǒng),仍需要一定的改造。
　　本文詳細分析了Linux內核中與實時性有關的代碼,主要包括Linux的進程調度機制和中斷機制等,對現今操作系統(tǒng)常用的進程調度算法做了分析和比較,對Linux系統(tǒng)歷代版本對調度算法的補充改進和對內核可搶占機制做了研究。然后針對Linux內核對實時性支持的弱點進行了改進,改進主要體現在如下幾個方面:首先針對Linux內核進程調度代碼中缺少對周期性任務的支

3、持,因而加入周期性調度算法,并改進了等待隊列機制,加入了進程調度類;然后為應對系統(tǒng)負載較高,中斷較頻繁的情況,進行了中斷線程化改造;最后進行了系統(tǒng)時鐘機制的改進。然后驗證和分析了上述改進的有效性,尤其是在重負載情況下,改進的效果更為明顯。最后把改進后的Linux系統(tǒng)移植到了以ARM9作為處理器的mini2440上,實現了一個基于Linux的嵌入式實時系統(tǒng)。
　　本文的研究成果可以用于對實時性能要求較高的嵌入式應用中,其實時性能可以